Botanik: Morgenstern-Segge Carex grayi *

[Hans-Jürgen Koch]

Eine Reise in die Welt der Gräser.

Die Gattung Carex ist außerordentlich formen- und artenreich. Sie umfasst momentan mindestens 2000 zum Teil schwer unterscheidbare Arten bzw. Unterarten und Übergangsformen, in der Regel horstbildender Staudengräser, die nur mit spezieller Literatur zu bestimmen sind.

Horstbildende Stauden- und Ziergräser bilden dichte Büschel, ohne Ausläufer zu bilden, und eignen sich daher gut für Beete und als strukturgebende Elemente. Beispiele sind Chinaschilf (Miscanthus), Lampenputzergras (Pennisetum) und bestimmte Seggen (Carex).

Bild 01 Habitus, Morgenstern-Segge Carex grayi aus unserem Garten.

Foto: H.-J_Koch

Von Carex grayi existiert lediglich eine Sorte, nämlich 'Morning Star'. Sie hat etwas größere Blütenstände als die Art, ist aber leider nur sehr schwer zu bekommen.

Bei der Morgenstern-Segge handelt es sich um ein Gewächs aus der Familie der Sauergrasgewächse.
Die Morgenstern-Segge gehört zu den einkeimblättrigen Pflanzen.
Den Namen Sauergräser (Cyperaceae) haben diese Pflanzen nicht wegen ihres Geschmackes bekommen, sondern weil sie im Gegensatz zu den Süßgräsern als Futtergräser für das Vieh kaum verwendbar sind.
Sie wurden allenfalls als Streu genutzt.

Das natürliche Verbreitungsgebiet der Morgenstern-Segge ist das östliche Nordamerika, wo die Art von den kanadischen Provinzen Ontario und Québec im Norden bis zum US-Bundesstaat Florida im Süden vorkommt. Im Westen reicht das Verbreitungsgebiet bis nach Oklahoma und Kansas.
Die Morgenstern-Segge wächst natürlich in Sümpfen, Auwäldern und feuchten Wiesen.

Wasser ist für die Pflanzen lebenswichtig. Sie holen es zum größten Teil über das Wurzelsystem aus dem Boden.
Die Morgenstern-Segge ist ein typischer Feuchtezeiger.
Diese tolle Staude ist ein grandioser Blickfang an unserem Gartenteich. Die Morgenstern Segge ist ein anspruchsloses Gras. Sie gedeiht im sumpfigen Wasserrand.
Am Teichrand fühlt sich die bis -17° C heimisch.

Während der Eiszeit oder (Glazialzeit) drangen die Eismassen in unserem Gebiet von Skandinavien nach Süden und in geringerem Umfang von den Alpen nach Norden. Auf dem Höhepunkt der Vereisung waren nördliche und südliche Eismassen in Deutschland nur durch eine etwa 270 km breite eisfreie Zone voneinander getrennt. Der eisfreie Raum war im wesentlichen waldfrei, und nur an günstigen Stellen vermochten sich kümmerliche Pflanzen zu entwickeln.
Dieser Flora gehörten u. a. verschiedene Weiden – Arten /Salix), die Alpenheide ( Loiseleuria procumbens) sowie Seggen /Carex – Arten).
Sie Vertreter der Gattung Segge (Carex) unterscheiden sich von den übrigen Gattungen der Familie durch ihre ausnahmslos eingeschlechtlichen Blüten und die Früchte, die von einem Schlauch umschlossen sind.

Die einzelnen Früchte sind von blasenförmig aufgetrieben Hüllen umgeben, sodass der Fruchtstand im Aussehen einem Morgenstern verblüffend ähnlichsieht.

Ein Morgenstern ist eine mittelalterliche Schlagwaffe, die aus einem Holzstab mit einem mit Dornen besetzten Kopf am Ende besteht. Dieser Kopf kann aus Holz oder Eisen sein und ist oft stachelig, was der Waffe ihren Namen gibt.
Carex – Segge (Cyperaceae) war Staude des Jahres 2015.

Bild 02 Stängel und Blattscheide, Morgenstern-Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

Charakteristisch für fast alle Sauergräser ist der markige, knotenlose, 3 -kantige Stängel. Dementsprechend sind die Blätter dreizeilig angeordnet. Die Blattscheide ist stets geschlossen. An der Übergangsstelle von der Blattscheide in die Blattspreite kann ein Blatthäutchen (Ligula) ausgebildet sein. Entsprechend wie bei den Süßgräsern ist dies ein wichtiges Bestimmungsmerkmal.

Bild 03 Blütenstand, männlich  ♂ und weiblich  ♀ , Morgenstern - Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

Die blassgrünen Halme werden bis zu 60 Zentimeter lang. Carex grayi ist einhäusig monözisch, die männlichen Blütenstände sind endständig.
Blütezeit und Blütenfarbe: grün von Juni bis August
Die Klassifizierung der Seggen beruht hauptsächlich auf die Verteilung der männlichen und weiblichen Blüten.

Bei einigen sind die Ähren in Köpfchen vereint, während andere nur eine einzige endständige Ähre besitzen.
Die meisten jedoch weisen Ähren auf, die nicht gleich sind d. h. die männlichen Blüten sitzen nur an der Spitze und die weiblichen an der Basis oder umgekehrt.

Bild 04 Fruchtstand, Morgenstern - Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

Diese reifen schnell zu langgespitzten Samen, die den Enden ein interessantes, stacheliges Aussehen verleihen.
Zu beachten ist auch der Schlauch (Utriculus): er ist entweder kugelig oder länglich, seine Oberfläche glatt, runzelig, genervt, haarig oder umgekehrt, der Schnabel, falls vorhanden, kurz, leicht eingekerbt, in anderen Fällen lang und zweigeteilt.

Bild 05 Blattspreite, Morgenstern - Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

In der Botanik bezeichnet eine Ligula (Blatthäutchen) einen dünnen Auswuchs an der Verbindung von Blattspreite und Blattscheide, der besonders bei Gräsern und Seggen vorkommt.

Systematik:
Ordnung:    Süßgrasartige Poales
Familie:    Sauergrasgewächse Cyperaceae
Gattung:    Seggen Carex
Art:    Morgenstern-Segge
Wissenschaftlicher Name: Carex grayi
Syn.: Carex intumescens (Carex intumescens var. globularis)
Englische Bezeichnung: Star-leaf sedge

Etymologie:
Der Gattungsname Carex ist eine alte lateinische Bezeichnung für Sauergräser mit schneidenden Blättern. Der Name leitet sich vermutlich von einer rekonstruierten indogermanischen Wurzel *(s)ker- (schneiden) ab.
Etymologie ist die historische Untersuchung der Herkunft von Wörtern.

Carex: lat. carex = Riedgras; "Segge"
gracilis: schlank, schlicht, zierlich

Bild 06 Illustration, Morgenstern-Segge Carex grayi

Quelle: Foto n. 8464 – Morgenstern-Segge (Carex grayi)
USDA-NRCS PLANTS Database / Britton, N.L., and A. Brown. 1913. An illustrated flora of the northern United States, Canada and the British Possessions.

Benannt wurde das Gras nach dem amerikanischen Botaniker Asa Gray.
Die Pflanze wurde im Dezember 1834 durch Asa Gray als Varietät von Carex intumescens (Carex intumescens var. globularis) beschrieben.

Eine Varietät umfasst nach heutiger Auffassung mehrere Populationen, die in einzelnen oder sehr wenigen Merkmalen von der Typusform abweichen.

Die gültige Erstbeschreibung als eigenständige Art erfolgte im Juli 1847 durch John Carey (1797 – 26 March 1880) als Carex grayii.

John Carey war ein britischer Botaniker, der zwischen 1830 und 1852 in Nordamerika studierte.

Teil 1
Spross, Querschnitt
25 Mikrometer

Bild 07 Schnittstelle Morgenstern-Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

Bild 08 Schnitte in einer kleinen Petrischale, Carex grayi

Foto: H.-J_Koch

Bild 09 Negativaufnahme, ungefärbter Schnitt, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 10 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 11 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 12 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 13 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 14 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Autofluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi

LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 15 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Autofluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 16 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Autofluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Arbeitsablauf:
1.Pflanzenprobe liegt in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung 7 Minuten
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca.15 Sekunden !!
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung 1 Minuten
Bei der Nachfärbung mit Astrablau eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis 3 : 1 verwendet (blau + gelb = grün).

Tipp:
Eine schöne Variante erhält man, wenn man in der letzten Färbestufe eine Mischung aus Astrablau und Acriflavin im Verhältnis 3:1 verwendet. (3 Tropfen Astrablau und 1 Tropfen Acriflavin separat ansetzen und Gemisch mit der Pipette übertragen.
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste verbleiben.
9. Entwässern mit 3x gewechseltem Isopropylalkohol (99,9 %)
10. Einschluss in Euparal.

Ergebnis:
Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.
Bei der Betrachtung wird eine Kontrastverbesserung bei Verwendung eines BG 38 Filters (blaugrün, 3 mm dick) erreicht.
Fotos: Nikon D5000

Bild 17 Übersicht, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 18 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 19 Detailaufnahme mit Beschriftung, Morgenstern-Segge Carex grayi

MP = Markparenchym, XY = Xylem, PH = Phloem

Im Gegensatz zu Zweikeimblättrigen Pflanzen, bei denen die Leitbündel oft in einem Ring angeordnet sind, sind sie bei der Morgenstern-Segge und anderen Einkeimblättrigen scheinbar verstreut im Stängelgrundgewebe verteilt.

Die Leitbündel sind in der Regel geschlossen, das heißt, sie enthalten kein Kambium (meristematisches Gewebe) zwischen Xylem und Phloem. Dies schließt das sekundäre Dickenwachstum aus, weshalb die Stängel der Seggen krautartig bleiben.

Seggen sind Gräser, die ein Leitbündelscheide um die Leitbündel besitzen, was bei einigen Arten an eine Anpassung an trockene Standorte denken lässt, obwohl viele Segge Arten feuchte Umgebungen bevorzugen. Die Leitbündelscheide ist ein Gewebe, das die Leitbündel schützt und sie von anderen Pflanzenteilen trennt, aber im Gegensatz zu einer C4- oder CAM-Pflanze fehlen den Zellen der Seggen-Scheide die Chloroplasten.

Der Hauptunterschied zwischen C3- und C4-Pflanzen liegt in ihrer Photosyntheseeffizienz und Anpassung an verschiedene Umgebungsbedingungen, insbesondere an Hitze und Trockenheit.

C4-Pflanzen haben einen zusätzlichen Mechanismus zur CO2-Fixierung entwickelt, der sie effektiver macht, da sie auch bei geschlossenen Spaltöffnungen (Stomata) Photosynthese betreiben und so Wasser sparen können.

Seggen (Cyperaceae) sind C3-Pflanzen.

Im Gegensatz dazu sind C3-Pflanzen weniger effizient bei Hitze, da sie zum Schutz vor Wasserverlust ihre Stomata schließen müssen, was die CO2-Aufnahme begrenzt.

Bild 20 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 21 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi

Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 22 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 23 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi

Teil 2
Blattspreite, Querschnitt
25 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Die Blattspreite ist der Ort, an dem die meisten pflanzlichen Prozesse wie die Photosynthese stattfinden. Winzige Poren an der Unterseite, ermöglichen den Gas- und Wasseraustausch.

Bild 24 Schnittstelle, Morgenstern-Segge Carex grayi

Foto: H.-J_Koch
Das Blatt ist 7 mm breit.

Bild 25 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi

Auffällig sind die vielen luftgefüllten Hohlräume der Blätter.

Es sind Aerenchyme.

Aerenchym, Durchlüftungsgewebe, durch große Interzellularen ausgezeichnetes, Luft führendes Parenchymgewebe (Parenchym), das vor allem bei Wasserpflanzen (Hydrophyten) und Sumpfpflanzen (Helophyten) auftritt und dem Gasaustausch dient.

Bild 26 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 27 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 28 Detailaufnahme, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 29 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 30 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


Bild 31 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Morgenstern-Segge Carex grayi


Verzeichnis der benutzten Literatur:

Wikipedia; Freie Enzyklopädie
,,Botanica" Das Abc der Pflanzen, ISBN: 3-8290-0868-6
Aichele ,, Der Kosmos Pflanzenführer", ISBN: 3-86047-394-8
Grau und Gunter (Hg.) Steinbach ,,Gräser", 1990
Ernst Klapp ,,Taschenbuch der Gräser", ISBN: 3489-7271-X
Lüder ,,Grundkurs Pflanzenbestimmung", ISBN: 3-494-01418-3
,,Das große illustrierte Pflanzenbuch", 1966
,,Neophyten", ISBN: 978-3-440-16874-5
,,Was blüht denn da ?", ISBN: 978-3-440-11379-0
Die Informationen für Beschreibungen werden von mir selbst aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Dabei benutze ich sowohl Bücher als auch Internet Quellen.
Ich recherchiere dann weiter, suche die zugrundeliegenden Studien heraus, werte sie aus und verbinde alles miteinander.
Beim Recherchieren öffnet sich oft nicht nur eine neue Tür, sondern gleich mehrere. Dahinter verbergen sich weitere spannende Informationen.

Für konstruktive Kritik bin ich ebenso offen wie für lobende Worte.

Hans-Jürgen

[Peter T.]

Lieber Hans-Jürgen,

das ist ein wundervoller Ausflug in die Welt der Monokotyledonen und der C3-Pflanzen.
Sehr prächtige Aufnahmen mit perfekter Färbung. Die Aerenchyme gefallen mir besonders, so etwa hatte ich noch nicht unter dem Objektiv.

Die Morgenstern-Segge zieht gleich mal in die Botanik-Liste ein.


Beste Grüße

Peter

[Wutsdorff Peter]

Guten Abend  Hans-Jürgen,
ich schließe mich den lobenden Worten meines  Namensvetters an!!
Wieder ein wunderbarer Hans-Jürgen
 In Bild 19 hätte ich nicht gedacht, daß es sich um Xy handelt
Gruß  Peter W

[Jürgen Boschert]

Lieber Hans-Jürgen,

wieder einmal herzlichen Dank für einen weiteren, in jeder Beziehung meisterhaften Beitrag!

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Peter, Peter W. und Jürgen,

danke für euer Lob.

Bei einem nur 2 mm Durchmesser dünnem Stängel gelingen nur wenige dünne Schnitte.
Ich probiere z. B.: neue Einwegklinge, Stängel an einer anderen Stelle schneiden, Schnittwinkel verändern oder Schnittprobe tauschen.

Das Problem liegt immer beim Abschneiden der Pflanzenprobe; auch mit einer scharfen kleinen Rosenschere wird der Stängel gequetscht.
Wenn diese Stelle überwunden ist gelingen auch die folgenden Schnitte.

Gruß
Hans-Jürgen

[jcs]

Hallo Hans-Jürgen,


sehr schöne Aufnahmen, Deine Färbungen sind aus ästhetischer Sicht, aber auch hinsichtlich Differenzierungen der verschiedenen Gewebe perfekt.

LG
Jürgen

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Jürgen,

danke für deine netten Worte.

Gruß
Hans-Jürgen